Ռոսատոմի գիտնականներն ու ինժեներները կարևոր արդյունքների են հասել նորագույն միջուկային վառելիքի ստեղծման գործում։ Հաջողությամբ ավարտվել է ՋՋԷՌ ռեակտորների համար ՄՈՔՍ-վառելիքով վառելիքային ձողերի ռեակտորային փորձարկումների երկրորդ փուլը։ Փորձնական շահագործման է հանձնվել ԲՐԵՍՏ-ՕԴ-300 ռեակտորի համար միջուկային վառելիքի արտադրության/վերարտադրության մոդուլը: Բարձր ջերմաստիճանային գազահովացվող ռեակտորի (ԲՋԳՀ) վառելիքն անցել է փորձարկման առաջին փուլը։ Պատմում ենք մանրամասները:
Արտադրության/վերարտադրության մոդուլը (ԱՎՄ) գործարկվել է 2024 թվականի դեկտեմբերի վերջին: Սա առաջինն է երեք օբյեկտներից, որոնք կառուցվում են Սիբիրյան քիմիական կոմբինատի (ՍՔԿ) հարթակում՝ IV սերնդի փորձարարական ցուցադրական համալիրում (ՓՑՀ)՝ «Պրորիվ» նախագծի շրջանակում:
ԱՎՄ-ում գործարկվել են չորս տեխնոլոգիական գիծ՝ խառը ուրանի և պլուտոնիումի նիտրիդների ածխաջերմային սինթեզ, վառելիքային հաբերի պատրաստում, վառելիքային ձողերի և ջերմարտանետող հավաքների արտադրություն: Ամբողջ արտադրությունը լիովին ավտոմատացված է:
ԱՎՄ-մ փորձարկում է սպառված ուրանի նիտրիդից պատրաստված վառելիքի բաղադրությամբ հավաքույթների պատրաստման տեխնոլոգիա: Արտադրվել են ջերմարտանետող հավաքների առաջին նախատիպերը: Երբ կարգավորիչը՝ Ռոստեխնադզորը, հաստատի պլուտոնիումի շրջանառությունը, կսկսվի խառը ուրան-պլուտոնիումային նիտրիդային վառելիքի (ՈւՊՆՎ) արտադրությունը: ԲՐԵՍՏ-ՕԴ-300-ի մեկնարկային բեռնման համար անհրաժեշտ է արտադրել ՈւՊՆՎ վառելիքով ավելի քան 200 վառելիքային հավաքակազմ: Նախկինում նման վառելիքով փորձնական հավաքակազմերը փորձարկվել են ԲՈՐ-60 հետազոտական ռեակտորում և ԲՆ-600 արագ ռեակտորում:
ՓՑՀ-ը՝ աշխարհում առաջին փորձն է չորրորդ սերնդի ատոմային էներգահամակարգի ստեղծման հարցում, որը ներառում է արագ ռեակտոր և տեղում ճառագայթված վառելիքի մշակման և դրանից թարմ վառելիքի նոր խմբաքանակներ պատրաստելու համար նախատեսված սարքավորումներ: IV սերնդի համակարգերը ենթադրում են թափոնների կտրուկ կրճատում և բնական ուրանի ամբողջական օգտագործման ավելացում՝ միջուկային վառելիքային ցիկլը փակելու շնորհիվ: Ռոսատոմն աշխարհում ամենաշատն է առաջադիմել նման համակարգերի զարգացման հարցում:
Փետրվարին Գլազովում գտնվող Ռոսատոմի ձեռնարկությունում մեկնարկեց չժանգոտվող պողպատից կլոր և վեցանկյուն խողովակների արտադրությունը ԲՐԵՍՏ-ՕԴ-300 ակտիվ գոտու համար: Դրանք կօգտագործվեն վառելիքային հավաքակազմերի, ռեֆլեկտորների և պաշտպանիչ բլոկների արտադրության համար: Նոր գծի համար տեղադրվել է մոտ 30 միավոր սարքավորում։ «Առաջիկա ամիսներին մենք նախատեսում ենք արտադրել բարձր տեխնոլոգիական խողովակների առաջին խմբաքանակը»,- ասել է ձեռնարկության գլխավոր տնօրեն Սերգեյ Չինեյկինը։
ՄԻՐ.Մ1 հետազոտական ռեակտորում ՄՈՔՍ վառելիքի ռեակտորի փորձարկումների երկրորդ շրջանի արդյունքները ցույց են տվել, որ միջուկային վառելիքը հասել է այրման պլանավորված մակարդակին, իսկ վառելիքային հավաքակազմերը մնացել են հերմետիկ: Ընդհանուր առմամբ նախատեսվում է փորձարկման վեց ցիկլ՝ նորմալ աշխատանքային պայմաններում, շահագործման խախտումների պայմաններում և նախագծային վթարների ռեժիմում:
ՄՈՔՍ վառելիքով վառելիքային հավաքակազմերի խմբաքանակը փորձարկվում է նաև ԲՖՍ-1 կրիտիկական փորձարկման սթենդում: Փորձարկումները թույլ կտան հիմնավորել հեռանկարային ՋՋԷՌ-Ս ռեակտորի ակտիվ գոտու պարամետրերը։ Ակնկալվում է, որ ՄՈՔՍ վառելիքի օգտագործումը թույլ կտա բարելավել վառելիքի տնտեսումը, նվազեցնել սպառված ուրանի կուտակված պաշարները և ճկուն կերպով օգտագործել վերականգնված նյութերը:
Նախատեսվում է, որ ՋՋԷՌ-Ս ռեակտորով ԱԷԿ-ը (սպեկտրային կարգավորումով) կդառնա աշխարհում առաջին ատոմակայանը, որտեղ թեթև ջրային ռեակտորն ամբողջությամբ բեռնված կլինի ՄՈՔՍ-վառելիքով վառելիքային հավաքույթներով։
2024 թվականի դեկտեմբերի վերջին Ռոսատոմի գիտնականներն ավարտեցին ԲՋԳՀ վառելիքի լաբորատոր նմուշների ռեակտորային փորձարկումների առաջին փուլը՝ չափազանց բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում։ Նախ վառելիքը պահվել է ավելի քան 400 արդյունավետ օր 1000 – 1200 ℃ ջերմաստիճանում: Այնուհետև այն ճառագայթվել է 500 ժամ 1600 ℃ ջերմաստիճանում։ Արդյունքները ցույց են տվել, որ գնդաձև վառելիքային միջուկի (TRISO) վառելիքի բազմաշերտ ծածկույթը, նույնիսկ ճառագայթման և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, հիանալի կերպով պահպանում է առաջացող գազային արտադրանքները: Այս տարի թեստավորման ծրագրի երկրորդ փուլը կանցկացվի ծայրահեղ պայմաններում՝ մինչև 1800 °C ջերմաստիճանում։
Հունվարին Ռոսատոմն ավարտեց ԲՋԳՀ վառելիքի արտադրության փորձնական գծի սարքավորումների մշակման և գործարկման եռամյա ցիկլը: Մասնագետները պատրաստել են սարքավորումների տեխնիկական պահանջները և մշակել են առանցքային փորձնական արդյունաբերական գործողությունների տեխնոլոգիական հիմքերն ու եղանակները: Պիլոտային կայանքը բաղկացած է տեխնոլոգիական չորս հատվածից՝ հագեցած ռուսական եզակի սարքավորումներով։ Օրինակ, վառելիքային կոմպակտում միկրովտվելների բաշխման առցանց մոնիտորինգի համար օգտագործվում է տեղական արտադրության ռենտգեն տոմոգրաֆը:
Վառելիքային գծի նախագծային հզորությունը կազմում է տարեկան 250 հազար վառելիքի կոմպակտ։ Սա զգալի պաշար է հետագայում ատոմային էներգոտեխնոլոգիական կայանի հիմնական էներգաբլոկը վառելիքով ապահովելու համար։ Նախատեսվում է, որ այն բաղկացած կլինի ԲՋԳՀ ռեակտորային կայանքից և ջրածին պարունակող արտադրանքի արտադրության քիմիատեխնոլոգիական հատվածից։
